CN111704285A

CN111704285A - 一种降低养殖用水余氯的方法

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Publication number: CN111704285A
Application number: CN202010541375.4A
Authority: CN
Inventors: 梁小龙; 李二超
Original assignee: Hainan University
Current assignee: Hainan University
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2020-09-25

Abstract

本发明公开了一种降低养殖用水余氯的方法，包括以下步骤：步骤(1)：水体杀菌处理；步骤(2)：调配水体中离子元素；步骤(3)：调控水体中CO₂缓冲体系；步骤(4)：泼洒2ppm维生素C和10ppm EDTA·2Na；步骤(5)：将氯化消毒后的海水抽至孵化池/暂养桶中，检测水体中的余氯含量，投放过氧化氢溶液降低余氯。本发明有效避免在处理过程中产生其他离子元素，维持正常养殖水体的离子平衡，降低对养殖幼体的生长影响，提高受精卵的孵化率以及无节幼体的正常变态生长，降低无节幼体因生长环境而造成的畸形率。

Description

一种降低养殖用水余氯的方法

技术领域

本发明属于水产养殖水体处理技术领域，涉及一种降低养殖用水余氯的方法，具体涉及一种过氧化氢溶液处理苗种繁育用水的方法。

背景技术

目前，常用的水产养殖消毒剂主要有Cl₂消毒、次氯酸钙消毒、二氧化氯消毒等，投加消毒剂能有效杀灭养殖水体中的细菌、病原微生物，但也会伴随生成大量的消毒副产物，对水生生物带来安全隐患。随着科学技术的发展，氯代异氰尿酸类消毒剂如TCCA、NaDDC，因其具有杀菌能力强、性质稳定、反应持久，产生消毒副产物较少，逐渐被运用于养殖水体的消毒。但是氯化消毒过程中存在一定的安全问题，在氯化消毒杀灭水中病原微生物的同时，氯与水中的有机物反应，产生一系列氯的副产物，余氯是氯化消毒副产物的最主要之一。

余氯是氯化消毒过程中除了与水中细菌、微生物、有机物、无机物等作用消耗部分氯含量外，仍余下部分氯含量，水体中的总氯包括游离性氯和结合性氯。化合性余氯是水中氯与氨的化合物，有NH₂Cl、NHCl₂及NCl₃三种，以NHCl₂较稳定，杀菌效果好，又叫结合性余氯；游离性余氯是水中的ClO^-、HClO、Cl₂等，杀菌速度快，杀菌力强，但消失快，又叫自由性余氯。余氯主要是指游离性余氯，游离余氯杀菌的主要原理是强氧化性的HClO、ClO^-侵入细菌体内并起氧化作用，破坏细菌酶系统，从而达到杀死细菌的目的。游离余氯杀菌效果快，据静态实验结果，游离余氯消毒在5min内可杀灭99％以上的细菌。

在养殖过程中，幼体是育苗生产之道，优质的幼体是提高育苗成活率的前提，也是培育健康虾苗的关键。养殖产业链的源头中，培育健康优质的幼体，关系到对苗种行业健康养殖以及对产业链的健康发展。

现有技术中，养殖培育水处理过程中消除水体中余氯的方法有物理消除法和化学消除法。物理消除主要是通过暴晒以及曝气消除水体中的余氯；化学消除主要是向含有余氯的水体中添加硫代硫酸钠，发生氧化还原反应消除余氯。

其离子方程式为：

S₂O₃ ^2-+4Cl₂+5H₂O＝10H⁺+2SO₄ ^2-+8Cl^-

两种消除方式的共同缺点在于消除不彻底，尤其在遇上阴雨天气，残留量较大。此时投入硫代硫酸钠加以处理，消除余氯的同时也引入了新离子SO₄ ^2-，对幼体培育水体造成二次污染，而且使用硫代硫酸钠处理的水体，余氯容易“反弹”，水体“发粘”，不利于受精卵的孵化、无节幼体的培育，造成受精卵孵化率低、无节幼体畸形率高、幼体结团现象。

发明内容

本发明的目的是提供了一种降低养殖用水余氯的方法，有效避免在处理过程中产生其他离子元素，维持正常养殖水体的离子平衡，降低对养殖幼体的生长影响，提高受精卵的孵化率以及无节幼体的正常变态生长，降低无节幼体因生长环境而造成的畸形率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种降低养殖用水余氯的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：水体杀菌处理

A、沉淀处理：采取自然沉淀法，在抽水口及出水口处设置精密过滤棉，去除海水中粒径大于1mm颗粒物质；

B、碳缸过滤：将沉淀处理后的海水抽至布满椰壳活性碳的碳缸中，去除水中的悬浮物；

C、水体消毒：使用25ppm漂粉精进行氯化消毒，经过曝气、暴晒、沉淀后抽至蓄水池；

步骤(2)：调配水体中离子元素

水体中离子元素和浓度为:Cl^-18.93～19.03g/kg、Na⁺10.51～10.61g/kg、SO₄ ^2-2.60～2.70g/kg、Mg²⁺1.22～1.32g/kg、Ca²⁺0.35～0.45g/kg、K⁺0.33～0.43g/kg、Sr²⁺0.01～0.03g/kg、碳酸盐0.09～0.19g/kg、硼酸盐0.01～0.05g/kg、磷酸盐0.001～0.004g/kg、溴化物0.05～0.09g/kg；

步骤(3)：调控水体中CO₂缓冲体系

按总碱度为180ppm的标准值，投放NaHCO₃，水体pH值保持在7.8～8.4；

步骤(4)：泼洒2ppm维生素C和10ppm EDTA·2Na，对水体“解毒”及络合水体中重金属离子；

步骤(5)：将氯化消毒后的海水抽至孵化池/暂养桶中，检测水体中的余氯含量，投放过氧化氢溶液降低余氯。

较佳地，步骤(1)中，沉淀时间为5～6h。

较佳地，步骤(1)中投放25ppm漂粉精含有有效成分为次氯酸钙，有效氯含量为60％～70％。

较佳地，步骤(1)中曝气时间为12h。

较佳地，步骤(2)中在水温为30～31℃，盐度为30～32ppt的条件下调配水体中各离子之间的比例。

较佳地，步骤(5)中1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯。

本发明降低养殖用水余氯的方法具有以下的有益效果：

1、本发明使用过氧化氢溶液处理水体中的余氯，其分子是由2个氢原子和2个氧原子组成，由于过氧化物的不稳定性，很容易发生下列反应：H₂O₂→H₂O+(O)，这种尚未结合成氧分子的氧原子，具有很强的氧化能力，与细菌接触时，能破坏细菌菌体，起杀菌作用(可杀灭细菌繁殖体、真菌、病毒、分支杆菌、细菌芽孢等)。

而且，过氧化氢具有4个原子共价结合成非极性的H-O-O-H结构，其中氧原子是-1价，其化学价亦可升高也可降低，当升高为0价时，遇到强氧化剂，则具还原性；当降低为-2价时，遇到强还原剂，则具氧化性。因此，当过氧化氢遇到具强氧化性的游离性余氯时，过氧化氢具还原性与游离性余氯发生氧化还原反应，从而达到消除余氯的作用效果，而未参与反应的过氧化氢能利用自身的强氧化性起杀菌作用。因此，使用过氧化氢溶液消除养殖水体中的余氯，既利用了自身的强氧化性起杀菌作用，又利用了其化学价升降性质参与氧化还原反应。其杀灭细菌及参与反应后副产物为氧气、水、氯化物，是无任何毒害、无任何刺激作用的水体，不会形成二次污染，同时在维生素C的协同作用下，亦不会对受精卵和无节幼体产生刺激作用。

2、本发明在养殖过程水处理环节中使用25ppm漂粉精(有效成分：次氯酸钙，有效氯含量60％～70％)进行氯化消毒，经过曝气、暴晒、沉淀后将氯化消毒的海水抽至孵化池/暂养桶中，检测水体中的余氯含量，1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯，充分曝气反应12h。

Ca(ClO)₂+H₂O+CO₂＝CaCO₃↓+2HClO

2HClO＝2HCl+O₂↑

ClO^-+H₂O₂＝Cl^-+O₂↑+H₂O

H₂O₂→H₂O+(O)

次氯酸钙与空气中的二氧化碳结合生成次氯酸，由于次氯酸的不稳定性容易分解产生氧气，初生态的氧气氧化性极强，对细菌起到抑制灭活的作用。次氯酸根具强氧化性。

3、本发明在幼体培育水体的预处理中调配水体离子元素、调控CO₂缓冲体系以及相关理化指标，预处理后加入1ppm过氧化氢溶液可消除2ppm余氯，将水体中余氯含量调控于养殖用水标准范围之内。

4、本发明方法操作简单，效率高，成本低，副产物只有氧气、水以及氯化物，无残留毒性，不会对水体造成二次污染，有效避免在处理过程中产生其他离子元素，维持正常养殖水体的离子平衡，增加水体溶解氧含量，提高受精卵的孵化率以及维持无节幼体的正常变态生长，降低无节幼体因生长环境中的理化因子而造成的畸形率，在苗种养殖业中具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明针对凡纳滨对虾幼体孵化养殖用水处理试验一中的A和B池内受精卵的孵化情况图；

图2为图1中将A池收集的无节幼体均匀分放至幼体桶1～10号中，将B池收集的无节幼体均匀分放至幼体桶11～20号中，各桶均微微充气，次日收集无节幼体的情况图。

具体实施方式

实施例1

本发明降低养殖用水余氯的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：水体杀菌处理

A、沉淀处理：采取自然沉淀法，沉淀6h，在抽水口及出水口处设置精密过滤棉，去除海水中粒径大于1mm颗粒物质；

B、碳缸过滤：将沉淀处理后的海水抽至布满椰壳活性碳的碳缸中，其集聚孔隙发达、经济、环保等优点，去除水中的悬浮物；

C、水体消毒：使用25ppm漂粉精(有效成分为次氯酸钙，有效氯含量为60％)进行氯化消毒，经过曝气12h、暴晒、沉淀后抽至蓄水池；

步骤(2)：调配水体中离子元素

在水温为30℃，盐度为30ppt的条件下调配，水体中离子元素和浓度为:Cl^-18.93g/kg、Na⁺10.51g/kg、SO₄ ^2-2.60g/kg、Mg²⁺1.22g/kg、Ca²⁺0.35g/kg、K⁺0.33g/kg、Sr²⁺0.01g/kg、碳酸盐0.09g/kg、硼酸盐0.01g/kg、磷酸盐0.001g/kg、溴化物0.05g/kg；

步骤(3)：调控水体中CO₂缓冲体系

按总碱度为180ppm的标准值，投放NaHCO₃调控CO₃ ^2--HCO₃ ^--CO₂缓冲体系，水体pH值保持在7.8；(标准值180-所测值X)(ppm)÷NaHCO₃含量75％×总水量(m³)＝NaHCO₃用量(g)；

步骤(5)：将氯化消毒后的海水抽至孵化池/暂养桶中，检测水体中的余氯含量，投放过氧化氢溶液降低余氯，1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯。

实施例2

本发明降低养殖用水余氯的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：水体杀菌处理

A、沉淀处理：采取自然沉淀法，沉淀5h，在抽水口及出水口处设置精密过滤棉，去除海水中粒径大于1mm颗粒物质；

C、水体消毒：使用25ppm漂粉精(有效成分为次氯酸钙，有效氯含量为70％)进行氯化消毒，经过曝气12h、暴晒、沉淀后抽至蓄水池；

步骤(2)：调配水体中离子元素

在水温为31℃，盐度为32ppt的条件下调配，水体中离子元素和浓度为:Cl^-19g/kg、Na⁺10.6g/kg、SO₄ ^2-2.65g/kg、Mg²⁺1.25g/kg、Ca²⁺0.4g/kg、K⁺0.4g/kg、Sr²⁺0.02g/kg、碳酸盐0.1g/kg、硼酸盐0.03g/kg、磷酸盐0.003g/kg、溴化物0.07g/kg；

步骤(3)：调控水体中CO₂缓冲体系

按总碱度为180ppm的标准值，投放NaHCO₃调控CO₃ ^2--HCO₃ ^--CO₂缓冲体系，水体pH值保持在8.0；(标准值180-所测值X)(ppm)÷NaHCO₃含量75％×总水量(m³)＝NaHCO₃用量(g)；

实施例3

本发明降低养殖用水余氯的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：水体杀菌处理

C、水体消毒：使用25ppm漂粉精(有效成分为次氯酸钙，有效氯含量为65％)进行氯化消毒，经过曝气12h、暴晒、沉淀后抽至蓄水池；

步骤(2)：调配水体中离子元素

在水温为30.5℃，盐度为31ppt的条件下调配，水体中离子元素和浓度为:Cl^-19.03g/kg、Na⁺10.61g/kg、SO₄ ^2-2.70g/kg、Mg²⁺1.32g/kg、Ca²⁺0.45g/kg、K⁺0.43g/kg、Sr²⁺0.03g/kg、碳酸盐0.19g/kg、硼酸盐0.05g/kg、磷酸盐0.004g/kg、溴化物0.09g/kg；

步骤(3)：调控水体中CO₂缓冲体系

按总碱度为180ppm的标准值，投放NaHCO₃调控CO₃ ^2--HCO₃ ^--CO₂缓冲体系，水体pH值保持在8.4；(标准值180-所测值X)(ppm)÷NaHCO₃含量75％×总水量(m³)＝NaHCO₃用量(g)；

试验过程：

1、过氧化氢溶液消除余氯力度检测

设置浓度为10ppm的次氯酸钙水溶液，使用1ppm的过氧化氢溶液处理，充分反应6h，重复对照5组。试剂盒检测水体中的余氯含量，初步判定过氧化氢溶液消除余氯力度，1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯。结果见表1。如表1所示，对照组1的处理只曝气，未加H₂O₂溶液，6h后检测水体中余氯含量为7.605ppm；平行处理组中加入H₂O₂溶液并曝气6h后，检测水体中余氯含量最大值为6.228，与所设浓度降低3.772ppm；最小值为5.181ppm，与所设浓度降低4.819ppm；1ppm H₂O₂溶液处理水体中余氯含量的均值为5.549ppm，与对照组相比降低4.451ppm。经过多次重复试验验证，过氧化氢溶液消除余氯力度为：1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯。

表1过氧化氢溶液消除余氯力度检测

10ppm Ca(ClO)<sub>2</sub>组	1ppm H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>曝气处理	检测余氯含量ppm
			1	只曝气，未加H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>	7.605
2	6h	5.315
			3	6h	6.228
4	6h	5.751
			5	6h	5.268
6	6h	5.181

2、过氧化氢溶液消除余氯后，水体中余氯“反弹”检测

根据上述判定结果，设置浓度为2.5ppm的次氯酸钙水溶液，使用1ppm的过氧化氢溶液处理，重复对照5组。试剂盒检测水体中的余氯含量，记录数据。曝气12h后再次使用试剂盒检测水体中的余氯含量。结果见表2。如表2所示，处理组中加入H₂O₂溶液并曝气6h后，检测水体中余氯含量最大值为0.011，与所设浓度降低2.489；最小值为0.003，与所设浓度降低2.497；1ppm H₂O₂溶液处理后水体中余氯含量的均值为0.078。12h后再次检测各组水体中的余氯含量，如检测结果显示，各组余氯含量均有所下降，因其曝气作用使之有所降低，各组的余氯含量未出现“反弹”现象。

表2水体中余氯“反弹”检测

2.5ppm Ca(ClO)<sub>2</sub>组	1ppm H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>曝气处理	检测余氯含量ppm	曝气	检测余氯含量ppm
					1	6h	0.011	12h	0.004
2	6h	0.006	12h	0.002
					3	6h	0.009	12h	0.004
4	6h	0.010	12h	0.001
					5	6h	0.003	12h	0.000

3、使用过氧化氢溶液处理水体中的余氯对凡纳滨对虾受精卵孵化率影响的检测

根据判定结果，准备5组亲虾待产水体，每组各挑选一条成熟度良好的已自然交配雌虾分别放置于待产水体中，待产卵结束后计算各组亲虾产卵量，次日收集N1无节幼体计算各组受精卵的孵化率。结果见表3。如表3所示，各组中受精卵的孵化率最低为81.6％，最高值为84.8％。结果表明，使用过氧化氢溶液处理水体中的余氯后，凡纳滨对虾受精卵的孵化率约为80％～85％之间，是生产上较为理想的孵化产能。

表3各组受精卵的孵化率

产卵组	产卵量(万粒)	N1幼体量(万尾)	孵化率(％)
				1	34.1	27.3	82.3
2	33.3	28.2	84.8
				3	35.2	28.7	81.6
4	31.1	26.0	83.7
				5	35.8	29.8	83.2

4、使用过氧化氢溶液处理水体中的余氯对凡纳滨对虾无节幼体畸形率影响的检测

使用过氧化氢溶液处理水体中的余氯对凡纳滨对虾无节幼体畸形率影响的检测。根据判定结果，准备5组幼体暂养水体，将各组所收集的N1无节幼体分别放置于幼体暂养水体中，次日收集N5～N6无节幼体计算各组无节幼体的畸形率。结果见表4。如表4所示，为避免由于机械损伤对无节幼体造成的影响，采用“8”字法轻柔缓慢地收集无节幼体，于各组中随机抽样50尾N5～N6的无节幼体镜检畸形。经检结果显示，各组的畸形率均小于10％，符合生产中对无节幼体健康评判标准。

表4各组无节幼体的畸形率

幼体组	镜检	畸形率(％)
			1	抽样检测	4
2	抽样检测	2
			3	抽样检测	6
4	抽样检测	2
			5	抽样检测	2

5、本发明针对凡纳滨对虾幼体养殖用水处理试验一

在同一亲虾车间的两个规格相同的5.5m×3.6m×1.0m的产卵池中分别加入氯化消毒的海水(幼体水)，水位约为0.8m(约为15.8吨水)，微微充气(避免消除水体中的余氯)，调整水体中余氯含量均为0.025ppm(漂粉精约0.25g)，池号分别为A、B，备用；在同一幼体暂养车间的20个规格相同的d1m，h0.9m的幼体桶中分别加入氯化消毒的海水(幼体水)，水位约为0.8m(约为2.5吨水)，微微充气(避免消除水体中的余氯)，调整水体中余氯含量均为0.025ppm(漂粉精约0.04g)，桶号分别为1～20，备用。

根据判定过氧化氢溶液消除余氯力度，1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯。在使用前12h向产卵池A以及幼体桶1～10加入过氧化氢溶液(池：2.53mL，桶：0.06mL)，水体充分曝气。

从亲虾池中挑选100尾已交配的雌虾，随机平均放入产卵池A和B中，待产卵结束后分别计算两组的产卵量，次日收集N1无节幼体，分别计算两组受精卵的孵化率。结果见表5。如表5和图1所示，A池孵化率高，死卵较少，幼体活力强，从生理学角度分析，亲体个体大，对水体中余氯的耐受程度相对幼体的较高，而且同一车间同一批次成熟亲虾其产卵量不相上下。但从受精卵的孵化率上看，水体中的余氯含量对受精卵的孵化率的影响颇为明显。所设的余氯浓度0.025ppm是亲虾暂养的标准浓度值，依照1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯，所投放过氧化氢溶液量足矣消除所设浓度值，其作用效果如A池所示，50尾性腺饱满的亲虾其产卵量约为1700万粒，受精卵的孵化率约为82.4％。而同等条件下，未经过氧化氢溶液处理的B池，水体中余氯的浓度对受精卵的孵化产生影响，孵化率低，死卵较多，幼体活力差，其孵化率仅为61.1％，相差20％左右的产能。

表5过氧化氢溶液处理的孵化率对照

	池A	池B
			产卵量(万粒)	1700	1800
幼体量(万尾)	1400	1100
			孵化率(％)	82.4	61.1

将A池收集的无节幼体均匀分放至幼体桶1～10号中，将B池收集的无节幼体均匀分放至幼体桶11～20号中，各桶均微微充气，次日收集无节幼体计算各组无节幼体的畸形率。结果见表6和图2所示。如表6所示，经过氧化氢溶液处理的1～10号，对无节幼体畸形率未造成影响，图2中的A(1～10号)：尾棘发育健全，其畸形率约为4％处于生产正常值范围。而同等条件下，未经过氧化氢溶液处理的B(11～20号)：尾棘发育残缺，其畸形率约为16％，生产操作中属于淘汰处理。可见，水体中的余氯含量对无节幼体的变态发育存在较为明显的影响。余氯含量过高，无节幼体变态发育不正常，尾棘发育不全、个体短小。在过氧化氢溶液处理组中的无节幼体，趋光性良好、个体活力强、体态健全。

表6过氧化氢溶液处理的畸形率对照

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种降低养殖用水余氯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：水体杀菌处理

步骤(2)：调配水体中离子元素

水体中离子元素和浓度为:Cl^- 18.93～19.03g/kg、Na⁺ 10.51～10.61g/kg、SO₄ ^2- 2.60～2.70g/kg、Mg²⁺ 1.22～1.32g/kg、Ca²⁺ 0.35～0.45g/kg、K⁺ 0.33～0.43g/kg、Sr²⁺ 0.01～0.03g/kg、碳酸盐0.09～0.19g/kg、硼酸盐0.01～0.05g/kg、磷酸盐0.001～0.004g/kg、溴化物0.05～0.09g/kg；

步骤(3)：调控水体中CO₂缓冲体系

步骤(4)：泼洒2ppm维生素C和10ppm EDTA·2Na，络合水体中重金属离子；

2.根据权利要求1所述的降低养殖用水余氯的方法，其特征在于：步骤(1)中，沉淀时间为5～6h。

3.根据权利要求1所述的降低养殖用水余氯的方法，其特征在于：步骤(1)中投放25ppm漂粉精含有有效成分为次氯酸钙，有效氯含量为60％～70％。

4.根据权利要求1所述的降低养殖用水余氯的方法，其特征在于：步骤(1)中曝气时间为12h。

5.根据权利要求1所述的降低养殖用水余氯的方法，其特征在于：步骤(2)中在水温为30～31℃，盐度为30～32ppt的条件下调配水体中各离子之间的比例。

6.根据权利要求1所述的降低养殖用水余氯的方法，其特征在于：步骤(5)中1ppm过氧化氢溶液可消除培育水体中2ppm余氯。